Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Các loài Vượn (họ Hylobatidae) tại Việt Nam đang đối mặt với sự suy giảm nghiêm trọng về quy mô quần thể và diện tích sinh cảnh do áp lực từ nạn săn bắn bằng súng và sự suy thoái rừng tự nhiên. Vượn là nhóm linh trưởng có tốc độ sinh sản chậm (tuổi thành thục từ 8–9 năm, thời gian mang thai 200–214 ngày, mỗi lứa chỉ sinh một con), khiến khả năng phục hồi tự nhiên của các quần thể rất thấp khi chịu tác động tiêu cực từ con người. Vượn siki (Nomascus siki Delacour, 1951) từng được xem là một phân loài của Vượn đen má trắng (Nomascus leucogenys), sau đó được tách thành loài độc lập có vùng phân bố hẹp tại Trung Việt Nam và Nam Lào. Tại Việt Nam, loài này được xếp ở mức Nguy cấp (EN) trong Sách Đỏ Việt Nam năm 2007, thuộc danh mục Nguy cấp (Endangered A2cd) trong Sách Đỏ thế giới (IUCN Red List) và thuộc nhóm IB theo Nghị định 32/2006/NĐ-CP. Khu vực phân bố phía Bắc của loài chưa được xác định rõ ràng, dao động từ Khu bảo tồn thiên nhiên (KBTTN) Kẻ Gỗ (Hà Tĩnh) và Khu đề xuất BTTN Khe Nét (Quảng Bình), kéo dài về phía Nam đến sông Thạch Hãn (Quảng Trị).

Khu đề xuất Bảo tồn thiên nhiên Khe Nước Trong thuộc huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình có diện tích 19.188 ha, nằm trong vùng sinh thái đất thấp miền Trung rộng khoảng 500.000 ha nối liền sang tỉnh Quảng Trị và biên giới Việt – Lào. Đây là một trong những khu vực bảo tồn diện tích rừng nhiệt đới thường xanh trên đất thấp liên tục lớn nhất Việt Nam. Dù các khảo sát trước đây đã ghi nhận khoảng 58 đàn Vượn siki tại 7 tiểu khu và 2 đàn ngoài ranh giới điều tra (tiểu khu 532, 539), nguồn dữ liệu định lượng chi tiết về đặc tính âm học, cấu trúc tiếng kêu và phân bố thực địa của loài tại đây vẫn còn thiếu hụt.

Khóa luận được thực hiện nhằm giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu sau:

  1. Mục tiêu chung: Cung cấp thông tin khoa học về các loài động vật hoang dã tại Việt Nam, xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ công tác bảo tồn đa dạng sinh học.
  2. Mục tiêu cụ thể:
    • Xác định đặc điểm âm học và cấu trúc các loại tiếng kêu của loài Vượn siki (Nomascus siki).
    • Xác định vùng phân bố không gian của loài Vượn siki tại Khu đề xuất BTTN Khe Nước Trong.
  3. Nhiệm vụ nghiên cứu:
    • (1) Nghiên cứu đặc điểm và mô tả các loại tiếng kêu của loài Vượn siki (Nomascus siki).
    • (2) Xác định vùng phân bố của loài Vượn siki (Nomascus siki) tại Khu đề xuất bảo tồn Khe Nước Trong.
    • (3) Đề xuất các giải pháp quản lý, bảo tồn loài Vượn siki tại khu vực nghiên cứu.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Loài Vượn siki (Nomascus siki Delacour, 1951).
  • Phạm vi không gian: Khu đề xuất BTTN Khe Nước Trong, xã Kim Thủy, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình (tọa độ địa lý từ 16°55’18’’ đến 17°3’34’’ vĩ độ Bắc và từ 106°32’31’’ đến 106°48’27’’ kinh độ Đông).
  • Phạm vi thời gian: Khóa luận thực hiện từ ngày 15/01/2018 đến ngày 07/05/2018.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận kế thừa hệ thống phân loại linh trưởng Việt Nam của Groves (2001, 2004), Phạm Nhật (2002), Roos (2004) và cập nhật phân loại chi Vượn mào (Nomascus) của Văn Ngọc Thịnh và cộng sự (2010), ghi nhận Việt Nam có 6 loài vượn thuộc chi Nomascus với bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội 2n = 52. Chi Nomascus thể hiện rõ sự lưỡng sắc giới tính ở cá thể trưởng thành: con đực có bộ lông màu đen mang mào lông dựng đứng, con cái có màu vàng nhạt hoặc vàng cam. Khung phân tích âm sinh học dựa trên tập tính phát âm đặc trưng của họ Vượn (Hylobatidae): phát tiếng hót lớn vào buổi sáng để xác lập lãnh thổ, thu hút bạn tình và duy trì quan hệ gia đình; tiếng hót mang tính đặc trưng giới tính rõ rệt giữa cá thể đực và cá thể cái (tiếng hót mẫu - great call).

Phương pháp nghiên cứu thực địa và xử lý dữ liệu được tiến hành kết hợp:

  1. Phương pháp điều tra ngoại nghiệp:

    • Phương pháp phỏng vấn: Tiến hành phỏng vấn cán bộ bảo tồn, nhân viên tuần rừng, thợ săn và người dân địa phương bằng bộ câu hỏi định hướng và bán định hướng nhằm thu thập thông tin về khu vực xuất hiện, mùa bắt gặp và các mối đe dọa săn bắn.
    • Phương pháp điểm nghe và thu âm tự động: Thiết lập 5 trại điều tra thực địa. Bố trí 3 máy ghi âm phổ rộng tự động SM3 (Wildlife Acoustics Inc.) gắn trên thân cây tại các dông núi hoặc đỉnh núi nơi âm thanh có thể lan truyền rộng. Các máy đặt cách nhau từ 0,5 đến 1,0 km, cài đặt ghi âm liên tục từ 4h00 đến 20h00 hàng ngày; pin và thẻ nhớ được kiểm tra và thay thế định kỳ mỗi ngày.
  2. Phương pháp xử lý số liệu nội nghiệp:

    • Phân tích âm thanh: Sử dụng phần mềm Raven phiên bản 1.0 (Cornell Lab of Ornithology) và Microsoft Excel để trích xuất và đo đạc các thông số âm học từ phổ âm thanh (spectrogram), bao gồm: tần số cao nhất, tần số thấp nhất (Hz), độ dài tiếng kêu (giây), số lượng tiếng kêu và khoảng cách giữa các tiếng kêu. Dữ liệu phổ âm thanh thu được được đối chiếu với các mẫu tiếng kêu chuẩn của cá thể đực, cá thể cái (great call) và cá thể bán trưởng thành theo nghiên cứu của Konrad & Geissmann (2006) và Văn Ngọc Thịnh và cộng sự (2010).
    • Xác định vùng phân bố: Dựa trên tọa độ các điểm đặt máy ghi âm và bán kính truyền âm hiệu dụng của tiếng vượn (từ 1,0 đến 1,5 km), tác giả ứng dụng hệ thống thông tin địa lý với phần mềm ArcGIS và MapInfo trên nền bản đồ kế thừa từ Trung tâm Bảo tồn Thiên nhiên Việt (VietNature) để khoanh vùng phân bố không gian của các đàn vượn.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương này tổng kết lịch sử phân loại học linh trưởng tại Việt Nam qua các công trình của Groves, Phạm Nhật, Roos và Văn Ngọc Thịnh; xác định vị trí phân loại học của Vượn siki thuộc giống Nomascus, bộ Primates, họ Hylobatidae. Văn bản trình bày đặc điểm hình thái học (con đực toàn thân màu đen, hai vệt má trắng cao bằng nửa vành tai nối nhau dưới cằm; con cái màu vàng sẫm có chỏm lông đầu sẫm màu), tập tính sống theo gia đình nhỏ khoảng 3 cá thể và chế độ thức ăn (quả, hạt, lá, côn trùng, trứng chim).

Chương 1 cũng tổng quan tình trạng bảo tồn loài từ năm 2000 đến nay: sự chia tách loài N. annamensis đã thu hẹp ranh giới phân bố được công nhận của N. siki tại Bắc Trung Bộ; ghi nhận sự hiện diện của loài tại 6 khu vực: Khe Vẽ, Giang Màn, Vườn quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng, lâm trường Trường Sơn, lâm trường Khe Giữa và KBTTN Bắc Hướng Hóa. Tại Khe Nước Trong, các điều tra trước đây đã phát hiện 58 đàn vượn siki. Phần cuối chương điểm lại các nghiên cứu ứng dụng âm sinh học trong giám sát động vật hoang dã trên thế giới và ở Việt Nam (tiêu biểu là các nghiên cứu của Thierry Aubin, Busnel, Feng, Coudrat, Ruppell, Văn Ngọc Thịnh).

Chương 2: Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết mục tiêu chung, mục tiêu cụ thể, đối tượng nghiên cứu và địa bàn nghiên cứu tại Khu đề xuất BTTN Khe Nước Trong. Xác định hệ thống 3 nội dung nghiên cứu thực hiện. Mô tả quy trình thu thập dữ liệu bằng 3 máy ghi âm SM3 tại 5 trại thực địa dọc các dông núi, quy chuẩn phỏng vấn người dân bản địa và kiểm lâm, cũng như kỹ thuật phân tích phổ âm thanh trên phần mềm chuyên dụng Raven 1.0 cùng thuật toán nội suy vùng phân bố trên nền tảng ArcGIS và MapInfo.

Chương 3: Khái quát điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội của khu vực nghiên cứu

Khu vực Khe Nước Trong nằm ở phía Tây Nam huyện Lệ Thủy, địa hình nghiêng dốc theo hướng Nam – Bắc, độ cao trung bình 500–600 m so với mực nước biển (điểm thấp nhất 120 m tại Khe Bang, đỉnh cao nhất 1.220 m ở khu vực biên giới). Khoảng 90% diện tích có độ cao dưới 700 m, đại diện cho sinh cảnh rừng nhiệt đới thường xanh trên đất thấp. Vùng nằm trong đới cấu trúc Paleozoi Bắc Trường Sơn, nham thạch gồm đá magma acid (granit, daxit, rhyonit) và trầm tích biến chất.

Khí hậu mang tính chất nhiệt đới gió mùa: nhiệt độ bình quân năm 22,3°C (cao nhất 25,8°C vào tháng 6, thấp nhất 18,1°C vào tháng 1), lượng mưa trung bình năm đạt 2.079 mm (theo trạm khí tượng Khe Sanh). Hệ thống thủy văn gồm hai nhánh chính là suối Sa Ram và suối Khe Bang, là thượng nguồn sông Kiến Giang và sông Long Đại. Đa dạng sinh học khu vực ghi nhận 39 loài thú, 170 loài chim, 17 loài bò sát, 15 loài lưỡng cư và 51 loài thực vật nguy cấp trong Sách Đỏ. Về mặt kinh tế - xã hội, cư dân vùng ven chủ yếu là đồng bào dân tộc Vân Kiều thuộc xã Kim Thủy, đời sống phụ thuộc nhiều vào khai thác lâm sản và canh tác nương rẫy, tiềm ẩn nguy cơ tác động tiêu cực đến tài nguyên rừng.

Chương 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 4 cung cấp số liệu thực nghiệm đo đạc từ các tệp ghi âm hiện trường thông qua phần mềm Raven 1.0, tập trung vào 4 nội dung: đặc điểm phổ âm thanh cá thể đực, cá thể cái, chu kỳ hót trong ngày, và phân bố không gian gắn liền với hiện trạng rừng.

1. Đặc điểm tiếng kêu của cá thể Vượn siki đực

Phân tích âm phổ cho thấy tiếng kêu của vượn đực gồm 2 dạng rõ rệt: dạng 1 có tần số thấp hơn và kéo dài về phía cuối; dạng 2 có tần số cao hơn, thời gian phát âm ngắn hơn và khoảng cách giữa các âm tiết sát nhau hơn. Dữ liệu từ 707 tiếng kêu của cá thể đực được đo đạc như sau:

Thông số thống kê Tần số vị trí thấp nhất (Hz) Tần số vị trí cao nhất (Hz) Độ dài tiếng kêu (giây)
Giá trị trung bình 895,17 1350,89 5,39
Giá trị nhỏ nhất (Min) 508,00 1020,00 1,11
Giá trị lớn nhất (Max) 1216,00 2519,00 14,83
Độ lệch chuẩn 109,02 106,62 2,37

2. Đặc điểm tiếng kêu của cá thể Vượn siki cái

Tiếng kêu của cá thể cái (great call) có dạng âm phổ tăng dần từ tần số thấp (khoảng 650–700 Hz) lên trên 2.000 Hz, mỗi tiếng kêu kéo dài trên 10 giây và kết thúc nhanh. Dữ liệu từ 138 tiếng kêu của cá thể cái cho kết quả:

Thông số thống kê Tần số thấp nhất (Hz) Tần số cao nhất (Hz) Độ dài tiếng kêu (giây)
Giá trị trung bình 669,70 1483,70 5,78
Giá trị nhỏ nhất (Min) 520,00 1662,00 2,73
Giá trị lớn nhất (Max) 845,00 2950,00 17,63
Độ lệch chuẩn 62,20 217,31 2,37

So sánh giữa hai giới, thời gian kêu trung bình của cá thể cái (5,78 giây) dài hơn cá thể đực (5,39 giây). Độ dài tiếng kêu cá thể cái đạt cực đại tới 17,63 giây, trong khi ở cá thể đực là 14,83 giây.

3. Thời gian phát ra tiếng kêu trong ngày

Thống kê tần suất phát âm cho thấy Vượn siki chủ yếu phát tiếng kêu vào buổi sáng sớm từ 5h00 đến 8h00. Tần suất phát âm cao nhất ghi nhận vào khung 7h00 sáng với 321 lần phát âm (chiếm 37,365%), tiếp đến là khung 5h00 sáng với 239 lần (chiếm 28,623%). Vào buổi chiều, hoạt động phát âm rất hạn chế, chỉ ghi nhận một tỷ lệ nhỏ vào khoảng 16h00 (chiếm 2,635%). Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu trước đây của Nguyễn Thị Thoa và Lương Văn Việt (2009) tại Vườn quốc gia Cúc Phương và Nguyễn Đình Duy (2017) tại Khe Nước Trong.

4. Phân bố không gian và sinh cảnh

Dữ liệu định vị từ máy ghi âm và phân tích GIS cho thấy các cá thể Vượn siki tập trung phân bố chủ yếu tại các tiểu khu 515, 516, 517, 532 và 535 thuộc Khu đề xuất BTTN Khe Nước Trong. Các vị trí ghi nhận tập trung ở sinh cảnh rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới giàu và trung bình tại các sườn núi và đỉnh dông, nơi có cấu trúc tán rừng liên tục và ít chịu tác động từ các hoạt động khai thác lâm sản của con người.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã định lượng hóa các thông số âm sinh học cơ bản và xác lập bản đồ phân bố của loài Vượn siki tại Khe Nước Trong với các chỉ số thực chứng:

  1. Dữ liệu âm học định lượng: Đo đạc chi tiết 707 mẫu âm thanh cá thể đực và 138 mẫu âm thanh cá thể cái. Xác lập sự khác biệt rõ rệt về âm phổ: cá thể đực thể hiện 2 dạng phổ âm với dải tần số trung bình từ 895,17 Hz đến 1350,89 Hz; cá thể cái thể hiện 1 dạng phổ âm tăng tần số với dải trung bình từ 669,70 Hz đến 1483,70 Hz, tần số đỉnh đạt 2950,00 Hz.
  2. Quy luật phát âm theo thời gian: Xác định đỉnh điểm hoạt động tiếng hót trong ngày của loài là 7h00 sáng (37,365%) và 5h00 sáng (28,623%), rất hiếm khi hót vào buổi chiều (chỉ 2,635% lúc 16h00).
  3. Hiện trạng phân bố sinh cảnh: Khoanh vùng 5 tiểu khu trọng điểm có sự hiện diện của loài (515, 516, 517, 532, 535), chứng minh mối tương quan thuận giữa mật độ đàn vượn với trạng thái rừng giàu, xa đường giao thông và ít bị tác động nhân vi.
  4. Hệ thống giải pháp quản lý, bảo tồn đề xuất:
    • Kêu gọi đầu tư cơ sở hạ tầng, xúc tiến việc chuyển hạng Khe Nước Trong thành Khu bảo tồn thiên nhiên chính thức trong hệ thống rừng đặc dụng quốc gia.
    • Nghiêm cấm các hoạt động khai thác củi và lâm sản ngoài gỗ trong các tiểu khu có vượn phân bố để duy trì tính ổn định sinh cảnh.
    • Tăng cường tuần tra tháo gỡ bẫy và đặc biệt là giải pháp tịch thu, vận động giao nộp súng săn – mối đe dọa trực tiếp nhất đối với loài di chuyển tầng tán.
    • Đào tạo nghiệp vụ kiểm lâm cho 100% cán bộ, trang bị dụng cụ thực địa (GPS, la bàn, ống nhòm, thiết bị cắm trại) và bố trí 1–2 kiểm lâm viên chuyên trách tại mỗi trạm địa bàn.
    • Tuyên truyền giáo dục nâng cao nhận thức bảo tồn cho cộng đồng người Vân Kiều địa phương đi đôi với hỗ trợ phát triển sinh kế bền vững.

So với các nghiên cứu trước đây (như Ruppell 2007, Rawson 2011, Nguyễn Đình Duy 2017), khóa luận đóng góp bộ thông số âm học số hóa cụ thể (tần số min, max, độ lệch chuẩn, độ dài âm tiết) được trích xuất bằng phần mềm chuyên dụng, cung cấp dẫn liệu đối chiếu trực tiếp cho các chương trình giám sát âm học thụ động (PAM) đối với loài Nomascus siki.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận tự chỉ ra một số tồn tại kỹ thuật trong quá trình thực hiện tại thực địa:

  • Vị trí đặt máy ghi âm trên các dông, đỉnh núi cao khiến tệp dữ liệu âm thanh bị lẫn nhiều tạp âm sinh cảnh từ các loài động vật khác (chim, côn trùng), làm giảm độ nét của đường phổ âm thanh của vượn trong một số đoạn băng.
  • Điều kiện thời tiết bất lợi (mưa bão nhiệt đới vùng núi) ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng thu âm và cản trở việc phân tích dữ liệu phổ âm thanh.
  • Số lượng máy ghi âm còn ít (3 máy SM3) và thời gian thực hiện đề tài ngắn (4 tháng), chưa bao quát hết chu kỳ biến động quanh năm.

Hướng nghiên cứu tiếp theo được tác giả kiến nghị:

  • Tiếp tục theo dõi, ghi nhận và phân tích tập tính tiếng hót của Vượn siki theo chu kỳ thời gian dài hơn và đối chiếu sự biến đổi qua các mùa khác nhau trong năm.
  • Mở rộng phạm vi điều tra thu âm sang các sinh cảnh và địa bàn lân cận bên ngoài ranh giới Khe Nước Trong để đánh giá toàn diện hành lang phân bố của loài tại khu vực Bắc Trung Bộ.

Giá trị tham khảo

Báo cáo khóa luận có giá trị tham khảo chuyên môn cho:

  • Sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng, Lâm học, Sinh thái học động vật và Bảo tồn đa dạng sinh học.
  • Những người nghiên cứu phương pháp giám sát động vật hoang dã bằng công nghệ âm sinh học (Bioacoustics) và thu âm thụ động tự động (Passive Acoustic Monitoring - PAM).
  • Ban quản lý rừng phòng hộ Động Châu – Khe Nước Trong, Chi cục Kiểm lâm Quảng Bình và các tổ chức bảo tồn thiên nhiên phi chính phủ trong việc xây dựng phương án quy hoạch khu bảo tồn thiên nhiên và kế hoạch tuần tra bảo vệ linh trưởng nguy cấp.
  • Phần dữ liệu âm phổ chi tiết ở Chương 4 và Phụ lục 02 là tài liệu chuẩn phục vụ so sánh đặc trưng tiếng kêu giữa các loài trong chi Vượn mào (Nomascus).

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận sử dụng thiết bị và phần mềm chuyên dụng nào để thu và phân tích tiếng kêu của Vượn siki?
Tác giả sử dụng 3 máy ghi âm phổ rộng tự động SM3 (do hãng Wildlife Acoustics Inc. sản xuất) để thu âm thực địa và sử dụng phần mềm chuyên dụng Raven phiên bản 1.0 (do Cornell Lab of Ornithology phát triển) kết hợp với Microsoft Excel để trích xuất, phân tích phổ âm thanh.

2. Điểm khác biệt cơ bản giữa tiếng kêu của cá thể đực và cá thể cái được ghi nhận là gì?
Cá thể đực thể hiện 2 dạng phổ âm thanh với tần số trung bình từ 895,17 Hz đến 1350,89 Hz, thời gian kêu trung bình 5,39 giây (dao động từ 1,11 đến 14,83 giây). Cá thể cái chỉ có 1 dạng phổ âm (great call) tăng dần về tần số, trung bình từ 669,70 Hz đến 1483,70 Hz (tối đa đạt 2950,00 Hz), thời gian kêu trung bình 5,78 giây (kéo dài tối đa 17,63 giây).

3. Khung giờ nào trong ngày Vượn siki phát ra tiếng hót nhiều nhất?
Loài vượn này tập trung hót vào sáng sớm từ 5h00 đến 8h00. Đỉnh điểm xuất hiện vào khung 7h00 sáng với 321 lần phát âm (chiếm 37,365% tổng số lần ghi nhận), tiếp đến là khung 5h00 sáng với 239 lần (chiếm 28,623%). Buổi chiều rất hiếm khi hót, chỉ ghi nhận 2,635% tần suất vào khung 16h00.

4. Vùng phân bố của loài Vượn siki tại Khe Nước Trong tập trung ở những tiểu khu và sinh cảnh nào?
Loài phân bố tập trung tại 5 tiểu khu: 515, 516, 517, 532 và 535. Sinh cảnh cư trú điển hình là rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới giàu và trung bình trên các sườn dốc và đỉnh dông núi, nơi thảm thực vật ít bị con người xâm hại.

5. Súng săn có tác động như thế nào đến Vượn siki theo phân tích của tác giả?
Do tập tính sinh thái của vượn là chỉ di chuyển và kiếm ăn trên các tầng tán cây cao, rất ít khi xuống mặt đất nên các loại bẫy dây thông thường khó bắt được vượn. Súng săn là vũ khí chính mà thợ săn sử dụng để bắn hạ vượn, vì vậy việc tịch thu và vận động giao nộp súng săn được xác định là biện pháp bảo tồn then chốt và cấp bách nhất.

Kết luận

Khóa luận đã xác định được các đặc trưng âm sinh học định lượng của loài Vượn siki (Nomascus siki) tại Khu đề xuất Bảo tồn thiên nhiên Khe Nước Trong, chỉ ra sự phân hóa rõ nét giữa 2 dạng phổ âm của cá thể đực và 1 dạng phổ âm tăng tần số của cá thể cái. Nghiên cứu cũng xác lập quy luật hót tập trung cao độ vào khung giờ sáng sớm (5h00–8h00) và khoanh vùng sự phân bố của loài tại 5 tiểu khu rừng thường xanh giàu và trung bình. Những phát hiện này cung cấp cơ sở khoa học thực chứng hỗ trợ công tác quy hoạch chuyển hạng khu bảo tồn và định hướng các biện pháp kiểm soát săn bắn đối với loài linh trưởng nguy cấp này.